软包电池是一种类型的电池。
锂电池的封装形式有三种:圆柱形、方形和软包形。圆柱形和方形采用钢壳或铝壳,而软包电池则采用铝塑膜。软包电池内部出现问题时,它会膨胀并在表面最薄弱的部位鼓起,但据说相对安全。因此,软包电池是采用聚合物外壳套在液态锂离子电池外部的电池。
根据TechnoSystemsResearch的数据,到了2020年,软包电池已成为手机和笔记本电脑电池中占比超过80%的主流。在动力电池领域,欧美新能源汽车市场更偏爱采用软包动力电池。高工锂电的数据表明:到了2020年,欧洲销量前20的电动车型中,有15款采用了软包电池。大众、戴姆勒、奔驰和雷诺等国际车企都已投入使用软包电池作为主流技术路线,在欧洲电动车市场中的占比超过70%。
软包电池和硬包电池有何不同?
(1)封装结构:软包电池采用铝塑薄膜包装,而硬包电池采用钢壳或铝壳封装。
(2)重量优势:由于采用了软包电池的封装结构,相较于同等容量的硬包电池而言,软包电池的重量更轻。
(3)电池外形:硬壳电池可呈圆形或方形,而软壳电池的形状则根据实际需要设计,并可具备更高的灵活性。
(4)安全性:相较于硬包电池,软包电池具有更好的排气性能。在极端情况下,软包电池最多只会出现鼓包或者裂开的情况,而不会像硬包电池那样有爆炸的风险。尽管软包电池相对于硬包电池具有许多优势,但现有的软包电池型号较少。此外,开发新型号的软包电池成本高昂,并且国内的供应链也不够完善。因此,目前软包锂电池所能满足的市场需求较为有限。
3软包电池的优势
软包电池具有许多优势,以下是其中三个:
1.轻薄灵活:软包电池由薄型、轻质的聚合物材料制成,相比传统电池更加轻薄灵活。这使得软包电池可以适应各种形状和尺寸的电子设备,为产品设计提供了更多的自由度。
2.高能量密度:软包电池采用了新型的电池材料和组装技术,使其具有较高的能量密度。这意味着软包电池在相同尺寸下可以存储更多的电能,延长了电子设备的使用时间,提高了产品性能。
3.安全可靠:软包电池具有良好的安全性能和可靠性。由于采用了聚合物材料,软包电池在受到物理冲击时不易爆炸,且不会泄漏有害物质。此外,软包电池还具有较低的内阻和较好的充放电性能,减少了电池损坏和故障的风险。
(1)安全性能优越:软包电池采用铝塑膜包装,一旦发生安全问题,通常会膨胀裂开,而不会像钢壳或铝壳电芯那样发生爆炸。
(2)能量密度较高。目前动力电池行业中,三元软包动力电池的平均电芯能量密度为每千克240-250瓦时,而同样材料体系的三元方形(硬壳)动力电池的能量密度为每千克210-230瓦时。由此可见,三元软包电池的电芯能量密度至少比硬壳电池高出5%,甚至更多。
(3)轻巧便携:与同容量的钢壳锂电池相比,软包电池重量降低了40%,相较铝壳锂电池也轻了20%。内阻低:软包电池的内阻比锂电池更小,可大幅减少电池自身的能量损耗。
(4)三元软包动力电池具有更低的内阻。由于其内阻较小,这种电池能够大大减少自耗电,提高倍率性能,并减少产热量,延长循环使用寿命。
(5)具备灵活的设计:其外观可变形,可更薄,且能够根据客户需求进行订制,同时也支持开发新的电芯型号。
4软包电池存在的问题
(1)相较于硬包电池,软包电池在国内市场并不受欢迎,其中一个原因是供应链不完善。原材料和生产设备的采购渠道比较单一,这意味着一旦供应商出现问题,将会对电池企业的生产经营以及车企的供货稳定性产生一定的影响。
(2)成组效率低是由于软包电池的结构不够强固。在进行成组时,软包电池过于柔软,因此需要在电芯的外部加装大量塑料支架来增强其强度。然而,这种做法存在空间浪费的问题,同时也导致电池成组过程的效率较低。
由于铝塑膜的限制,软包电池的电芯厚度受到限制,因此无法做得太大。为弥补这一点,只能在长度和宽度上做一些调整。然而,如果电芯太长或太宽,则难以放入电池包中。目前,软包电池的长度已经达到了500-600mm的极限。
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能量密度:125-160Wh/kg
充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
温度范围:-40℃—65℃
自耗电:≤3%/月
过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。
动力电池循环寿命不低于2000次,
80%容量保持率;
电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
符合国军标要求。